(57)【要約】【課題】タッチセンサの出力に含まれるオフセットを正しく制御することができる制御回路を提供する。【解決手段】  容量値を変更可能なコンデンサ及びタッチセンサの容量値に応じた出力電圧を出力するＣＶ変換回路と、コンデンサの容量値を調整する調整回路と、を備える電圧出力回路からの出力電圧に基づいて、調整回路を制御する制御回路であって、ＣＶ変換回路が起動されたときの出力電圧を第１出力電圧として取得する第１取得部と、出力電圧の取得の指示が入力される毎に、出力電圧を第２出力電圧として取得する第２取得部と、第１出力電圧に応じた基準値と、第２出力電圧との差が所定値より大きいか否かを判定する第１判定部と、差が所定値より小さい場合、出力電圧のオフセットが除去されるよう調整回路にコンデンサの容量値を調整させる調整部と、を備える。【選択図】図７
2013183435.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
容量値を変更可能なコンデンサ及びタッチセンサの容量値に応じた出力電圧を出力するＣＶ変換回路と、前記コンデンサの容量値を調整する調整回路と、を備える電圧出力回路からの前記出力電圧に基づいて、前記調整回路を制御する制御回路であって、
前記ＣＶ変換回路が起動されたときの前記出力電圧を第１出力電圧として取得する第１取得部と、
前記出力電圧の取得の指示が入力される毎に、前記出力電圧を前記第２出力電圧として取得する第２取得部と、
前記第１出力電圧に応じた基準値と、前記第２出力電圧との差が所定値より大きいか否かを判定する第１判定部と、
前記差が前記所定値より小さい場合、前記出力電圧のオフセットが除去されるよう前記調整回路に前記コンデンサの容量値を調整させる調整部と、
を備えることを特徴とする制御回路。
【請求項２】
請求項１に記載の制御回路であって、
前記基準値及び前記第２出力電圧の差が前記所定値より大きい場合、前記基準値が前記前記第２出力電圧に近づくように前記基準値を補正する補正部を更に備えること、
を特徴とする制御回路。
【請求項３】
請求項２に記載の制御回路であって、
前記補正部は、
前記基準値及び前記第２出力電圧の差が前記所定値より大きい場合、前記基準値と前記第２出力電圧との誤差が大きくなるにつれて前記基準値が前記第２出力電圧に近づく割合が大きくなるよう、前記基準値を補正すること、
を特徴とする制御回路。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか一項に記載の制御回路であって、
前記調整部は、
前記基準値及び前記第２出力電圧の差が前記所定値より小さい場合、前記出力電圧のオフセットが除去されるよう、前記調整回路に前記コンデンサの容量値を第１容量値から第２容量値に変更させる第１制御部と、
前記コンデンサの容量値が前記第１容量値から前記第２容量値に変更された際の前記出力電圧を第３出力電圧として取得する第３取得部と、
前記調整回路に前記コンデンサの容量値を第２容量値から第１容量値に変更させる第２制御部と、
前記コンデンサの容量値が前記第２容量値から前記第１容量値に変更されつつ、前記第２取得部が前記第２出力電圧を取得してから所定期間経過した後に、前記出力電圧を第４出力電圧として取得する第４取得部と、
前記第２及び第４出力電圧の差が、所定のしきい値より大きいか否かを判定する第２判定部と、
前記第２及び第４出力電圧の差が前記しきい値より小さい場合、前記コンデンサの容量値が、前記第１及び第２容量値のうち前記出力電圧のオフセットが小さくなる容量値となるよう、前記調整回路を制御する第３制御部と、
を含むこと、
を特徴とする制御回路。
【請求項５】
請求項４に記載の制御回路であって、
前記第２取得部が前記第２出力電圧を取得してから前記所定期間経過するまでに、前記出力電圧に基づいて、前記タッチセンサが触られたか否かを判定する第３判定部を更に備えること、
を特徴とする制御回路。
【請求項６】
容量値を変更可能なコンデンサ及びタッチセンサの容量値に応じた出力電圧を出力するＣＶ変換回路と、
前記ＣＶ変換回路が起動されたときの前記出力電圧を第１出力電圧として取得する第１取得部と、
前記出力電圧の取得の指示が入力される毎に、前記出力電圧を前記第２出力電圧として取得する第２取得部と、
前記第１出力電圧に応じた基準値と、前記第２出力電圧との差が所定値より大きいか否かを判定する第１判定部と、
前記差が前記所定値より小さい場合、前記出力電圧のオフセットが除去されるよう前記コンデンサの容量値を調整する調整部と、
を備えることを特徴とするオフセット調整回路。
【請求項７】
容量値を変更可能なコンデンサ及びタッチセンサの容量値に応じた出力電圧を出力するＣＶ変換回路と、前記コンデンサの容量値を調整する調整回路と、を備える電圧出力回路からの前記出力電圧に基づいて、前記調整回路を制御する制御回路であって、
前記出力電圧の取得の指示が入力される毎に、前記出力電圧を取得する取得部と、
前記取得部が取得した前記出力電圧が、前記出力電圧の目標値より高い第１の値から、前記タッチセンサが触られたか否かを判定するための第２の値までの所定の範囲内にあるか否かを判定する第１判定部と、
前記取得部が取得した前記出力電圧が、前記所定の範囲内にあることを前記第１判定部が連続して第１の回数だけ判定すると、前記出力電圧のオフセットが除去されるよう前記調整回路に前記コンデンサの容量値を調整させる調整部と、
を備えることを特徴とする制御回路。
【請求項８】
請求項７に記載の制御回路であって、
前記取得部が取得した前記出力電圧が、前記出力電圧の目標値より低い第３の値より低いか否かを判定する第２判定部を更に含み、
前記調整部は、
前記取得部が取得した前記出力電圧が、前記所定の範囲内にあることを前記第１判定部が連続して前記第１の回数だけ判定するか、前記第３の値より低いことを前記第２判定部が連続して第２の回数だけ判定すると、前記出力電圧のオフセットが除去されるよう前記調整回路に前記コンデンサの容量値を調整させること、
を特徴とする制御回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御回路、オフセット調整回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
タッチパッドやタッチスイッチ等のインターフェース装置には、静電容量型のタッチセンサが設けられているものがある。このような装置では、タッチセンサの容量値の変化に基づいて、タッチ検出が行われている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１９０９５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
タッチセンサの出力は、タッチスイッチ等の使用環境（例えば、温度、湿度）によって変化する。このため、一般には、タッチセンサの出力に含まれるオフセットを除去するための校正処理（以下、キャリブレーション）が行われる。ところで、キャリブレーションが実行されている際にタッチスイッチが触れられると、タッチセンサ出力のオフセットが正しく反映されない。
【０００５】
本発明は上記課題を鑑みてなされたものであり、タッチセンサの出力に含まれるオフセットを正しく制御できる制御回路を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の一つの側面に係る、容量値を変更可能なコンデンサ及びタッチセンサの容量値に応じた出力電圧を出力するＣＶ変換回路と、前記コンデンサの容量値を調整する調整回路と、を備える電圧出力回路からの前記出力電圧に基づいて、前記調整回路を制御する制御回路であって、前記ＣＶ変換回路が起動されたときの前記出力電圧を第１出力電圧として取得する第１取得部と、前記出力電圧の取得の指示が入力される毎に、前記出力電圧を前記第２出力電圧として取得する第２取得部と、前記第１出力電圧に応じた基準値と、前記第２出力電圧との差が所定値より大きいか否かを判定する第１判定部と、前記差が前記所定値より小さい場合、前記出力電圧のオフセットが除去されるよう前記調整回路に前記コンデンサの容量値を調整させる調整部と、を備える。
【発明の効果】
【０００７】
タッチセンサの出力に含まれるオフセットを正しく制御することができる制御回路を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明を適用したタッチスイッチ装置１０の概要を示す図である。
【図２】信号処理回路２１の一例を示す図である。
【図３】センス線ＸＬ０が選択されている状態を説明するための図である。
【図４】可変容量３１の一例を示す図である。
【図５】マイコン２３の構成とＣＰＵ６１ａに実現される機能ブロックの一例を示す図である。
【図６】校正処理部７３に実現される機能ブロックの一例を示す図である。
【図７】ＣＰＵ６１ａが実行する処理の一例を示すフローチャートである。
【図８】オフセット調整処理の一例を示すフローチャートである。
【図９】指がタッチスイッチ２０の表面に接近する状態を説明するための図である。
【図１０】データＤｐの補正過程の一例を説明するための図である。
【図１１】データＡＤ０〜ＡＤ２を取得時のチャンネル数が１２の場合の通常計測とキャリブレーションとの関係を示す図である。
【図１２】データＡＤ０〜ＡＤ２を取得時のチャンネル数が２の場合の通常計測とキャリブレーションとの関係を示す図である。
【図１３】信号処理回路２００の一例を示す図である。
【図１４】信号生成回路２１０から出力される信号を説明するための図である。
【図１５】信号生成回路２１０の一例を示す図である。
【図１６】信号処理回路２００によるオフセット調整過程の一例を示す図。
【図１７】マイコン２３の構成とＣＰＵ６１ｂに実現される機能ブロックの一例を示す図である。
【図１８】ＣＰＵ６１ｂが実行する処理の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本明細書および添付図面の記載により、少なくとも以下の事項が明らかとなる。  
図１は、本発明を適用したタッチスイッチ装置１０の概要を示す図である。タッチスイッチ装置１０は、タッチスイッチ２０、信号処理回路２１，２２、及びマイコン２３を含んで構成される。
【００１０】
タッチスイッチ２０は、ガラス基板（不図示）の上に設けられている。また、タッチスイッチ２０及びガラス基板の間には、タッチ位置を検出するためのセンス線ＸＬ０〜ＸＬ１１、ＹＬ０〜ＹＬ１１と、各センス線に形成される容量（タッチセンサ）に電圧を印加するための駆動線ＸＤＲ，ＹＤＲが設けられている。
【００１１】
信号処理回路２１は、駆動線ＸＤＲに所定の電圧を印加することにより、Ｘ軸方向の１２本のセンス線ＸＬ０〜ＸＬ１１の夫々に形成される容量値の変化を検出する。
【００１２】
信号処理回路２２は、駆動線ＹＤＲに所定の電圧を印加することにより、Ｙ軸方向の１２本のセンス線ＹＬ０〜ＹＬ１１の夫々に形成される容量値の変化を検出する。
【００１３】
マイコン２３は、タッチスイッチ２０、およびタッチスイッチ２０に含まれる信号処理回路２１，２２を統括制御する。例えばマイコン２３は、信号処理回路２１，２２の出力に基づいて、タッチ位置の判定や、タッチスイッチ２０の操作に応じた処理等を実行する。
【００１４】
＝＝信号処理回路２１の一例＝＝
図２は、信号処理回路２１（電圧出力回路）の一例を示す図である。信号処理回路２１は、マルチプレクサ（ＭＵＸ）３０、可変容量３１、レジスタ３２、駆動回路３３、ＣＶ変換回路３４、ＡＤコンバータ（ＡＤＣ）３５、インターフェース（ＩＦ）回路３６、及び制御回路３７を含んで構成される。なお、レジスタ３２、制御回路３７は、調整回路に相当する。
【００１５】
マルチプレクサ３０は、１２チャンネル（Ｃｈ０〜Ｃｈ１１）の選択回路であり、制御回路３７の制御に基づいて、センス線ＸＬ０〜ＸＬ１１の何れか選択してノードＮに接続する。例えば、チャンネルＣｈ０、つまりセンス線ＸＬ０が選択されている場合、図３に示すように、センス線ＸＬ０及び駆動線ＸＤＲの間に形成されるコンデンサ４０は、ノードＮに接続される。また、センス線ＸＬ１〜ＸＬ１１の何れかが選択される場合にも、図３と同様に、センス線ＸＬ１〜ＸＬ１１のそれぞれと駆動線ＸＤＲの間に形成されるコンデンサ（不図示）はノードＮに接続される。なお、ノードＮは、マルチプレクサ３０の出力と、可変容量３１の一端と、ＣＶ変換回路３４の入力とが接続されているノードである。
【００１６】
可変容量３１は、レジスタ３２に格納されたデータに応じて容量値が変化するコンデンサであり、一端がノードＮに接続され、他端が駆動回路３３に接続されている。可変容量３１は、図４に例示されるように、コンデンサ４１〜４４、及びスイッチＳＷ１〜ＳＷ４を含んで構成される。スイッチＳＷ１〜ＳＷ４は、レジスタ３２に格納されたデータにより、オンまたはオフする。これにより、コンデンサ４１〜４４の合成容量、つまり、可変容量３１の容量値Ｃａは変化する。なお、レジスタ３２が格納するデータは、制御回路３７により更新される。
【００１７】
駆動回路３３は、制御回路３７の制御に基づいて、駆動線ＸＤＲと可変容量３１の他端とに所定の駆動信号を出力する。このため、例えば図３の様にセンス線ＸＬ０が選択されている場合、センス線ＸＬ０及び駆動線ＸＤＲの間に形成されたコンデンサ４０、及び可変容量３１は、駆動回路３３により駆動される。
【００１８】
ＣＶ変換回路３４は、駆動回路３３が駆動信号を可変容量３１等に出力している際に、ノードＮに接続されたコンデンサの容量値に応じた出力電圧Ｖｏｕｔを出力する。例えば、チャンネルＣｈ０が選択されている図３の場合、出力電圧Ｖｏｕｔの値は、可変容量３１及びコンデンサ４０の容量値に応じた値となる。また、ＣＶ変換回路３４は、チャンネルＣｈ０〜Ｃｈ１１が切り替えられることにより、センス線ＸＬ０〜ＸＬ１１のそれぞれに形成される容量に応じた出力電圧Ｖｏｕｔを出力する。なお、本実施形態では、タッチスイッチ２０が触られておらず、オフセットがキャンセルされている状態では、“０Ｖ（ゼロボルト）”の出力電圧Ｖｏｕｔが出力されることとする。
【００１９】
ＡＤコンバータ３５は、出力電圧Ｖｏｕｔをデジタル化してインターフェース回路３６へ出力する。
【００２０】
インターフェース回路３６は、マイコン２３からの指示に基づいて、マイコン２３とのデータのやり取りを実行する。インターフェース回路３６は、例えば、マイコン２３からの出力電圧Ｖｏｕｔの取得指示に基づいて、デジタル化された出力電圧Ｖｏｕｔをマイコン２３に送信する。また、インターフェース回路３６は、マイコン２３からの各種指示を制御回路３７に送信する。
【００２１】
制御回路３７は、マイコン２３からの指示に基づいて、信号処理回路２１の各ブロックを制御する。
【００２２】
なお、ここでは、信号処理回路２１について説明したが、信号処理回路２２も信号処理回路２１と同様であるため、詳細な説明は省略する。
【００２３】
＝＝マイコン２３の詳細＝＝
マイコン２３（制御回路）は、図５に示すように、メモリ６０、ＣＰＵ（Central Processing Unit）６１ａを含んで構成される。
【００２４】
メモリ６０は、例えば、ＣＰＵ６１ａが実行するためのプログラムデータや、各種データを記憶する。
【００２５】
ＣＰＵ６１ａは、メモリ６０に記憶されたプログラムデータを実行することにより、各種機能を実現する。具体的には、ＣＰＵ６１ａは、取得部７０、計測部７１、タッチダウン処理部７２、校正処理部７３、及び補正部７４の機能を実現する。
【００２６】
取得部７０（第１〜第４取得部）は、タッチスイッチ装置１０の起動時や所定の指示に基づいて、出力電圧Ｖｏｕｔを取得してメモリ６０に格納する。なお、取得部７０は、起動時に取得した出力電圧Ｖｏｕｔの値を、データＤｐ（基準値）としてメモリ６０に格納する。
【００２７】
計測部７１（第３判定部）は、チャネルＣｈ０〜Ｃｈ１１が順次切り替えられている際の出力電圧Ｖｏｕｔを計測し、タッチスイッチ２０が触れられているか否かを判定する。なお、計測部７１は、チャネルＣｈ０〜Ｃｈ１１を順次切り替えるための指示や、出力電圧Ｖｏｕｔを取得するための指示等を信号処理回路２１，２２に適宜送信する。また、ここでは、チャネルＣｈ０〜Ｃｈ１１が順次切り替えられて出力電圧Ｖｏｕｔを計測することを、通常計測と称する。
【００２８】
タッチダウン処理部７３は、タッチスイッチ２０が触れられていることが判定されると、タッチスイッチ２０の操作結果に応じた処理を実行する。
【００２９】
校正処理部７３は、キャリブレーション開始の指示に基づいて、キャリブレーション、つまり、出力電圧Ｖｏｕｔのオフセット調整処理を実行する。詳細は後述するが、校正処理部７３は、まず、キャリブレーション開始の指示が入力されると、取得部７０に出力電圧Ｖｏｕｔを取得させる。そして、校正処理部７３は、取得された出力電圧Ｖｏｕｔの値と、前述のデータＤｐの値との差が所定値Ｂ１より小さい場合（例えば、取得時と起動時の出力電圧Ｖｏｕｔがほぼ等しい場合）にオフセット調整処理を実行する。
【００３０】
補正部７４は、取得された出力電圧Ｖｏｕｔの値と、前述のデータＤｐの値との差が所定値Ｂ１より大きい場合（例えば、取得時と起動時の出力電圧Ｖｏｕｔが大きくずれている場合）に、データＤｐの値を補正する。
【００３１】
＜＜校正処理部７３の詳細＞＞
図６は、校正処理部７３に含まれる機能ブロックの一例を示す図である。校正処理部７３には、タッチ判定部８０、タッピング判定部８１、及び調整部８２が含まれる。
【００３２】
タッチ判定部８０は、キャリブレーションが開始された後に、タッチスイッチ２０が触れられたか否かを判定する。
【００３３】
タッピング判定部８１（第１判定部）は、キャリブレーションが開始された後に、タッチ判定部８０では検出できないようなタッピング（ダブルタッチ）等の操作がされているか否かを判定する。
【００３４】
調整部８２は、タッチ、ダブルタッチ等がされていない場合、出力電圧Ｖｏｕｔのオフセット調整を実行する。なお、調整部８２に含まれる制御部９０（第１〜第３制御部）は、可変容量３１の容量値Ｃａを変化させる指示等を出力する。そして、判定部９１（第２判定部）は、キャリブレーション中に指等の影響（例えば、非常にゆっくりタッチスイッチ２０が操作された際の影響）があったか否かを判定する。
【００３５】
＝＝ＣＰＵ６１ａが実行する処理の一例＝＝
図７は、ＣＰＵ６１ａが実行する処理の一例を示すフローチャートである。まず、タッチスイッチ装置１０（タッチスイッチ装置１０に含まれる各ブロック）が起動されると、取得部７０は、出力電圧Ｖｏｕｔを取得して、データＤｐとしてメモリ６０に格納する（Ｓ１００）。なお、ここでは、取得部７０は、例えばチャンネルＣｈ０〜１１のそれぞれに対応する出力電圧Ｖｏｕｔを取得することとして説明する。
【００３６】
そして、計測部７１は、取得された出力電圧Ｖｏｕｔに基づいて、タッチスイッチ２０が触れられているか否かを判定する（Ｓ１０１）。タッチスイッチ２０が触れられている場合（Ｓ１０１：タッチ有り）、タッチダウン処理部７３は、タッチスイッチ２０の操作結果に応じた処理を実行する（Ｓ１０２）。一方、タッチスイッチ２０が触れられていない場合（Ｓ１０１：タッチ無し）、キャリブレーションが開始される。
【００３７】
キャリブレーションが開始されると、まず取得部７０は、出力電圧Ｖｏｕｔを取得し、データＡＤ０としてメモリ６０に格納する（Ｓ１０３）。そして、タッチ判定部８０は、キャリブレーションが開始されてからタッチスイッチ２０が触られたか否かを判定する（Ｓ１０４）。具体的には、タッチ判定部８０は、データＡＤ０を、タッチスイッチ２０が触られたか否かを判定するためのしきい値Ｖｔｈと比較する。そして、データＡＤ０の値が、しきい値Ｖｔｈより大きい場合には、タッチ判定部８０はタッチ有りと判定する（Ｓ１０４：ＹＥＳ）。この結果、キャリブレーションが中止され、タッチダウン処理（Ｓ１０２）が実行される。一方、データＡＤ０の値が、しきい値Ｖｔｈより小さい場合には、タッチ判定部８０は、タッチされていないことを判定する（Ｓ１０４：ＮＯ）。したがって、この場合には、キャリブレーションが継続される。
【００３８】
ところで、データＡＤ０の値が、しきい値Ｖｔｈより小さい場合であっても、タッピング等の操作がされている場合がある。そこで、タッピング判定部８１は、タッピング等の操作がされているか否かを判定する（Ｓ１０５）。具体的には、タッピング判定部８１は、データＤｐの大きさ（絶対値）と、データＡＤ０の大きさとの差Ｄｉｆｆの大きさが、所定値Ｂ１より大きいか否かを判定する。差Ｄｉｆｆが、所定値Ｂ１より大きい場合（Ｓ１０５：ＹＥＳ）、つまり、キャリブレーション中にタッピングがあると判定された場合、タッピング判定部８１は、メモリ６０に記憶されているタッピングフラグをローレベル（“Ｌ”レベル）からハイレベル（“Ｈ”レベル）に変化させる（Ｓ１０６）。そして、補正部７４は、データＤｐの補正を実行する（Ｓ１０７）。なお、補正部７４が実行する補正処理については後述する。
【００３９】
一方、差Ｄｉｆｆが、所定値Ｂ１より小さい場合（Ｓ１０５：ＮＯ）、つまり、タッピングが無と判定された場合、オフセット調整処理が実行される（Ｓ１０８）。
【００４０】
＜＜オフセット調整処理について＞＞
ここで、オフセット調整処理（Ｓ１０８）の一例を、図８に示すフローチャートを参照しつつ説明する。
【００４１】
まず、制御部９０は、出力電圧Ｖｏｕｔのオフセットがキャンセルされるよう、可変容量３１の容量値Ｃａを、現在の容量値Ｃ１から容量値Ｃ２へと変更するための変更指示を出力する（Ｓ２００）。なお、容量値Ｃ２は、仮に現在のオフセットが“正”の場合、オフセットを減少させるような容量値となる。一方、現在のオフセットが“負”の場合、オフセットを増加させるような容量値となる。また、制御部９０から出力される変更指示は、インターフェース回路３６を介して制御回路３７に送信される。そして、制御回路３７は、変更指示に基づいてレジスタ３２のデータを更新するため、可変容量３１の容量値Ｃａは、容量値Ｃ２に変更される。なお、以下、容量値Ｃａが変更される際には同様の処理が実行されるが、適宜省略する。
【００４２】
また、容量値Ｃａが容量値Ｃ２となると、取得部７０は出力電圧Ｖｏｕｔを取得し、データＡＤ１としてメモリ６０に格納する（Ｓ２０１）。制御部９０は、容量値Ｃａを容量値Ｃ２から容量値Ｃ１へと変更するための変更指示を出力する（Ｓ２０２）。そして、容量値Ｃａが容量値Ｃ１となり、処理Ｓ１０３でデータＡＤ０が取得されてから所定時間ＴＡが経過すると、取得部７０は、出力電圧Ｖｏｕｔを取得してデータＡＤ２としてメモリ６０に格納する（Ｓ２０３）。
【００４３】
また、判定部９１は、データＡＤ０の大きさと、データＡＤ２の大きさとの差が所定のしきい値Ｂ２より小さいか否かを判定する（Ｓ２０４）。ここで、所定のしきい値Ｂ２は、キャリブレーション中に、指等がタッチスイッチ２０の表面に、例えばゆっくりと近づいてきたか否かを判定するための値である。具体的には、図９に示すように、所定時間ＴＡ（例えば、１００ｍｓ）で指がタッチスイッチ２０の表面に近づいた際のデータＡＤ２，ＡＤ０との差（ＡＤ２−ＡＤ０）より、所定のしきい値Ｂ２は小さくなっている。このため、データＡＤ０，ＡＤ２の差が所定のしきい値Ｂ２より大きい場合（Ｓ２０４：ＮＯ）、つまり、キャリブレーション中に指がタッチスイッチ２０の表面に接近している場合、オフセット調整処理は終了され、図７の処理Ｓ１０１が再び実行される。
【００４４】
一方、データＡＤ０，ＡＤ２の差が所定のしきい値Ｂ２より小さい場合（Ｓ２０４：ＹＥＳ）、つまり、キャリブレーション中に指がタッチスイッチ２０の表面に接近していない場合、オフセット調整処理は継続される。そして、制御部９０は、データＡＤ０，ＡＤ２のうち、より小さい値のデータが取得された際の容量値が選択されるよう指示を出力する（Ｓ２０５）。この結果、出力電圧Ｖｏｕｔにおけるオフセットは小さくなる。そして、処理Ｓ２０５が実行されると、図７の処理Ｓ１０１が再び実行される。
【００４５】
したがって、上述した処理が実行されることにより、タッピングや指の接近等の影響を抑制しつつ、オフセットをキャンセルすることができる。
【００４６】
＜＜補正処理について＞＞
ここで、補正部７４が実行する補正処理の詳細について説明する。例えば、起動時にタッチスイッチ２０がタッチされていないと、データＤｐは、“タッチされていない状態”での値となるため、精度良くタッピング判定（Ｓ１０５）がされることになる。
【００４７】
しかしながら、起動時おいて、タッチスイッチ２０が指でタッチされている場合、データＤｐの値は、タッチされていない時と比べ非常に大きな値となる。このようなデータＤｐに基づいて、タッピング判定（Ｓ１０５）が実行されると、データＡＤ０の値が所望の値であっても、タッピングがされたと判定されてしまう。そこで、補正部７４は、データＤｐが、タッチスイッチ２０が指でタッチされている場合のデータであっても、精度よくタッピング判定が実行されるよう、データＤｐを補正する。具体的には、補正部７４は、データＤｐが、データＡＤ０の値に近づく（漸近する）ように、データＤｐを補正する。なお、この際、補正部７４は、データＤｐの値とデータＡＤ０の値との差Ｄｉｆｆが大きくなるほど、データＤｐが出力電圧Ｖｏｕｔの値に近づく割合が大きくなるように、データＤｐを補正する。
【００４８】
図１０は、データＤｐの補正過程の一例を示す図である。例えば、起動時（時刻ｔ０）において、タッチスイッチ２０が指でタッチされている場合、データＤｐの値は非常に大きな値となる。そして、時刻ｔ１においてタッピング判定（Ｓ１０５）がされると、差Ｄｉｆｆは所定値Ｂ１より大きいため、タッピングフラグは、“Ｈ”レベルとなる。この後、データＤｐがデータＡＤ０に近づくように、例えばデータＤｐから差Ｄｉｆｆに応じた値が減算され、データＤＰが補正される。なお、差Ｄｉｆｆが所定値Ｂ１より大きい時刻ｔ１〜時刻ｔ４まで同様の処理が継続される。ただし、時刻ｔ２，ｔ３におけるデータＤｐの補正値（変化の割合）は、時刻ｔ１の補正値より小さくなる。さらに、時刻ｔ４におけるデータＤｐの補正値は、時刻ｔ２，ｔ３の補正値よりも小さくなる。そして、時刻ｔ５においては、差Ｄｉｆｆは所定値Ｂ１より小さくなるため、タッピングフラグは“Ｌ”レベルになるとともに、前述したオフセット調整処理が実行されることになる。
【００４９】
このような補正処理が実行されるため、本実施形態では、精度良くタッピングを検出することができる。
【００５０】
＜＜データ取得時のチャンネル数について＞＞
ここで、キャリブレーションが実行されている際に取得されるデータＡＤ０等のチャンネル数について説明する。ここでは、図１１に示すように、データＡＤ０〜ＡＤ２のそれぞれを取得するタイミングで、１２チャンネル（Ｃｈ０〜Ｃｈ１１）分の出力電圧Ｖｏｕｔを取得することとした。そして、このような場合に、データＡＤ０を取得してからデータＡＤ２を取得するまで、所定時間ＴＡだけ間隔を空けると、キャリブレーションの時間が長くなる。つまり、通常計測間の間隔も長くなるため、タッチスイッチ２０の操作のレスポンスが遅くなってしまう。
【００５１】
そこで、データＡＤ０，ＡＤ２の取得のタイミングを所定時間ＴＡだけ離しつつ、レスポンスを向上させるために、各チャンネルの出力電圧Ｖｏｕｔを図１２に示すように取得することが好ましい。
【００５２】
図１２では、 “キャリブレーションＡ”が実行される際には、取得部７０は、チャンネルＣｈ０，Ｃｈ１のデータＡＤ０，ＡＤ１を取得し、チャンネルＣｈ６，Ｃｈ７のデータＡＤ２を取得する。そして、判定部９１は、以前に取得されたチャンネルＣｈ６，Ｃｈ７のデータＡＤ０と、今回取得したチャンネルＣｈ６，Ｃｈ７のデータＡＤ２を用いて判定処理を実行する（Ｓ２０４）。
【００５３】
したがって、“キャリブレーションＡ”で取得されたチャンネルＣｈ０，Ｃｈ１のデータＡＤ０は、“キャリブレーションＤ”でチャンネルＣｈ０，Ｃｈ１のデータＡＤ２が取得された際に判定される。なお、 “キャリブレーションＡ”でチャンネルＣｈ０，Ｃｈ１のデータＡＤ０が取得されてから、“キャリブレーションＤ”でチャンネルＣｈ０，Ｃｈ１のデータＡＤ２が取得されるまでは、所定時間ＴＡより長くなるよう設計されていることとする。
【００５４】
このように、あるチャンネル（例えば、チャンネルＣｈ０）に対するデータＡＤ０の取得のタイミングと、データＡＤ２の取得のタイミングとを別のキャリブレーション処理で行うことにより、指の接近等の影響を抑制しつつ、タッチスイッチ２０のレスポンスを向上させることが可能となる。
【００５５】
＜＜信号処理回路の他の実施形態＞＞
図１３は、信号処理回路の第２の実施形態の一例を示す図である。信号処理回路２００は、信号処理回路２１の各ブロックに加え、信号生成回路２１０を更に含んで構成される。なお、信号処理回路２１，２００で同じ符号の付されているブロックは同じであるため、詳細な説明は省略する。
【００５６】
信号生成回路２１０は、デジタル化された出力電圧Ｖｏｕｔに基づいて、キャリブレーションの指示や、タッチダウン処理の開始を指示する信号を生成する。信号生成回路２１０は、例えば、図１４に示すように、出力電圧Ｖｏｕｔが、タッチスイッチ２０（センス線に形成されるタッチセンサ）が触られたか否かを判定するための所定の電圧Ｖ１より高い場合、タッチダウン処理を開始させるための指示信号Ｓ１を出力する。また、信号生成回路２１０は、取得した出力電圧Ｖｏｕｔが、連続してｉ回だけ電圧Ｖ２（＞０）から電圧Ｖ１までの範囲に入るか、連続してｊ回だけ電圧−Ｖ２より低くなると、キャリブレーションを開始させるための指示信号Ｓ２を出力する。なお、電圧Ｖ２は、出力電圧Ｖｏｕｔの正側のノイズレベル（ノイズフロア）より高い所定の電圧（例えば、ノイズレベルの２倍の値）であり、電圧−Ｖ２も、負側のノイズレベルより低い所定の電圧である。
【００５７】
制御回路２１１は、マイコン２３からの各種指示や、信号生成回路２１０からのキャリブレーションの指示に基づいて、マルチプレクサ３０、レジスタ３２、及び駆動回路３３を制御する。
【００５８】
＝＝信号生成回路２１０の詳細＝＝
信号生成回路２１０は、図１５に示すように、ラッチ回路２２０、比較回路２２１〜２２４、２４０，２４１、カウンタ２３０，２３１、ＡＮＤ回路２５０、ＮＯ回路２５１〜２５３、及びインバータ２５４，２５５を含んで構成される。
【００５９】
ラッチ回路２２０（取得部）は、例えば、クロック信号ＣＬＫが“Ｈ”レベルとなる毎に、デジタル化された出力電圧Ｖｏｕｔをラッチ（記憶）する。
【００６０】
比較回路２２１，２２２及びＡＮＤ回路２５０は、ラッチされた出力電圧Ｖｏｕｔが、電圧Ｖ２（第１の値）から電圧Ｖ１（第２の値）の範囲内にあるか否かを判定する。そして、ＡＮＤ回路２５０は、出力電圧Ｖｏｕｔが、電圧Ｖ２から電圧Ｖ１の範囲内にある場合には“Ｈ”レベルの信号を出力する。なお、比較回路２２１，２２２及びＡＮＤ回路２５０は、第１判定部に相当する。
【００６１】
カウンタ２３０は、ＡＮＤ回路２５０が“Ｈ”レベルの信号を出力している際に、クロック信号ＤＣＬＫが“Ｈ”レベルとなるとカウント値Ｎを“１”だけインクリメントする。なお、クロック信号ＤＣＬＫは、クロック信号ＣＬＫが遅延回路（不図示）により遅延された信号である。
【００６２】
比較回路２４０は、カウント値Ｎが“ｉ”（第１の回数）となると、“Ｈ”レベルの信号を出力する。
【００６３】
ＯＲ回路２５１は、ＡＮＤ回路２５０からの信号が“Ｌ”レベルとなるか、比較回路２４０からの信号が“Ｌ”レベルとなると、カウンタ２３０のカウント値Ｎをリセット（Ｎ＝“０”）する。
【００６４】
したがって、ラッチ回路２２０でラッチされる出力電圧Ｖｏｕｔが、連続して“ｉ”回だけ電圧Ｖ２から電圧Ｖ１の範囲内に入る場合のみ、“Ｈ”レベルの信号が比較回路２４０から出力される。
【００６５】
比較回路２２３は、ラッチされた出力電圧Ｖｏｕｔと、電圧Ｖ１とを比較し、出力電圧Ｖｏｕｔが電圧Ｖ１より高い場合、“Ｈ”レベルの信号、つまり、タッチ処理を開始させるための指示信号Ｓ１を出力する。
【００６６】
比較回路２２４（第２判定部）は、出力電圧Ｖｏｕｔと、電圧−Ｖ２（第３の値）とを比較し、出力電圧Ｖｏｕｔが電圧−Ｖ２より低い場合、“Ｈ”レベルの信号を出力する。
【００６７】
カウンタ２３１は、比較回路２２４が“Ｈ”レベルの信号を出力している際に、クロック信号ＤＣＬＫが“Ｈ”レベルとなるとカウント値Ｍを“１”だけインクリメントする。
【００６８】
比較回路２４１は、カウント値Ｍが“ｊ” （第２の回数）となると、“Ｈ”レベルの信号を出力する。
【００６９】
ＡＮＤ回路２５４，２５５、及びＯＲ回路２５２は、比較回路２２４の出力が“Ｌ”レベルとなるか、比較回路２４１の出力が“Ｌ”レベルとなるか、ＡＮＤ回路２５０の出力が“Ｈ”レベルとなるか、比較回路２２３の出力が“Ｈ”レベルとなると、カウンタ２３１のカウント値Ｍをリセット（Ｍ＝“０”）する。
【００７０】
したがって、ラッチ回路２２０でラッチされる出力電圧Ｖｏｕｔが、連続して“ｊ”回だけ電圧−Ｖ２より低くなる場合のみ、“Ｈ”レベルの信号が比較回路２４１から出力される。
【００７１】
ＯＲ回路２５３は、比較回路２４０または比較回路２４１の出力の何れかが“Ｈ”レベルとなると、“Ｈ”レベルの信号、つまりキャリブレーションを開始させるための指示信号Ｓ２を出力する。なお、比較回路２４０，２４１、ＯＲ回路２５３は、調整部に相当する。
【００７２】
＝＝信号処理回路２００の動作の一例＝＝
図１６は、信号処理回路２００の動作（オフセット調整過程）の一例を示す図である。なお、ここでは、前述の“ｉ”の値を例えば“５”とし、“ｊ”の値を例えば“４”とする。また、ここでは、時刻ｔ１０〜ｔ３０のそれぞれのタイミングでクロック信号ＣＬＫが“Ｈ”レベルになることとする。
【００７３】
時刻ｔ１０〜ｔ１４までは、出力電圧Ｖｏｕｔは、Ｖ２＜Ｖｏｕｔ＜Ｖ１の範囲にあるため、信号生成回路２１０からはキャリブレーションの指示Ｓ２等は出力されない。
【００７４】
時刻ｔ１５〜ｔ１９までの間には、出力電圧ＶｏｕｔがＶ２＜Ｖｏｕｔ＜Ｖ１の範囲に入るため、カウント値Ｎがインクリメントされる。そして、時刻ｔ１９となると、カウント値Ｎが“５”となるため、キャリブレーションの指示信号Ｓ２が出力される。この結果、オフセットが調整され、出力電圧Ｖｏｕｔはほぼ目標値（０Ｖ）となる。
【００７５】
時刻ｔ２３となると、出力電圧Ｖｏｕｔは、電圧Ｖ１より高くなるため、タッチダウン処理を指示する指示信号Ｓ１が出力される。
【００７６】
また、時刻ｔ２７〜ｔ３０までは、出力電圧Ｖｏｕｔは電圧−Ｖ２より低い状態が続くため、カウント値Ｍがインクリメントされる。そして、時刻ｔ３０となると、カウント値Ｍが“４”となるため、キャリブレーションの指示信号Ｓ２が出力される。この結果、オフセットが調整され、出力電圧Ｖｏｕｔは、ほぼ目標値（０Ｖ）となる。
【００７７】
このように、信号処理回路２００は、出力電圧Ｖｏｕｔのオフセットを小さくすることができるため、精度の良い出力電圧Ｖｏｕｔが出力される。
【００７８】
＜＜ＣＰＵ６１の機能ブロックの他の実施形態＞＞
図１７は、信号生成回路２１１と同様の機能をＣＰＵ６１ｂに実現させた場合のＣＰＵ６１ｂの機能ブロックの一例を示す図である。
【００７９】
ＣＰＵ６１ｂは、所定のプログラムを実行することにより、取得部３００、判定部３０１、カウント部３０２、調整部３０３を実現する。
【００８０】
取得部３００は、出力電圧Ｖｏｕｔを所定の時間毎に取得する。判定部３０１は、取得された出力電圧Ｖｏｕｔを、電圧Ｖ１，Ｖ２，−Ｖ２と比較し、出力電圧Ｖｏｕｔが図１４に示す範囲にあるかを判定する。
【００８１】
カウント部３０２は、出力電圧Ｖｏｕｔが、連続して電圧Ｖ２から電圧Ｖ１までの範囲に入る回数をカウント値Ｎとし記憶する。さらに、カウント部３０２は、出力電圧 Ｖｏｕｔが、連続して電圧−Ｖ２より低くなる回数をカウント値Ｍとして記憶する。
【００８２】
調整部３０３は、カウント値Ｎが“ｉ”となるか、カウント値Ｍが“ｊ”となると、キャリブレーションを開始させるための指示を出力する。また、調整部３００は、出力電圧Ｖｏｕｔが所定の電圧Ｖ１より高い場合、タッチダウン処理を開始させるための指示を出力する。
【００８３】
図１８は、ＣＰＵ６１ｂが実行する処理の一例を示すフローチャートである。なお、ＣＰＵ６１ｂは、信号処理回路２１，２２を制御する。
【００８４】
まず、取得部３００は、出力電圧Ｖｏｕｔを取得する（Ｓ３００）。判定部３０１は、出力電圧Ｖｏｕｔが、Ｖ２＜Ｖｏｕｔ＜Ｖ１の範囲内に入るか否かを判定する（Ｓ３０１）。出力電圧Ｖｏｕｔが、Ｖ２＜Ｖｏｕｔ＜Ｖ１の範囲内に入る場合（Ｓ３０１：ＹＥＳ）、カウント部３０２は、カウント値“Ｎ”をインクリメントし（Ｓ３０２）、カウント値“Ｍ”をリセットし（Ｓ３０３）、調整部３０３は、カウント値Ｎが“ｉ”となったか否かを判定する（Ｓ３０４）。カウント値Ｎが“ｉ”となると（Ｓ３０４：ＹＥＳ）、調整部３０３は、キャリブレーション開始の指示を出力し（Ｓ３０５）、カウント部３０２は、カウント値Ｎをリセットする（Ｓ３０６）。一方、カウント値Ｎが“ｉ”でないと（Ｓ３０４：ＮＯ）、処理Ｓ３００が実行される。
【００８５】
出力電圧Ｖｏｕｔが、Ｖ２＜Ｖｏｕｔ＜Ｖ１の範囲内に入らない場合（Ｓ３０１：ＮＯ）、カウント部３０２は、カウント値Ｎをリセットし（Ｓ３１０）、判定部３０１は、出力電圧Ｖｏｕｔが、電圧Ｖ１より大きいか否かを判定する（Ｓ３１１）。そして、出力電圧Ｖｏｕｔが、電圧Ｖ１より大きい場合（Ｓ３１１：ＹＥＳ）、カウント部３０２は、カウント値Ｍをリセットし（Ｓ３１２）、調整部３０３は、タッチダウン処理の開始指示を出力する（Ｓ３１３）。
【００８６】
出力電圧Ｖｏｕｔが、電圧Ｖ１より小さい場合（Ｓ３１１：ＮＯ）、判定部３０１は、出力電圧Ｖｏｕｔが、電圧−Ｖ２より小さいか否かを判定する（Ｓ３２０）。そして、出力電圧Ｖｏｕｔが、電圧−Ｖ２より小さい場合（Ｓ３２０：ＹＥＳ）、カウント部３０２は、カウント値Ｍをインクリメントし（Ｓ３２２）、調整部３０３は、カウント値Ｍが“ｊ”となったか否かを判定する（Ｓ３２３）。カウント値Ｍが“ｊ”となると（Ｓ３２３：ＹＥＳ）、調整部３０３は、キャリブレーション開始の指示を出力し（Ｓ３２４）、カウント部３０２は、カウント値Ｍをリセットする（Ｓ３２５）。一方、カウント値Ｍが“ｊ”でないと（Ｓ３２３：ＮＯ）、処理Ｓ３００が実行される。また、出力電圧Ｖｏｕｔが、電圧−Ｖ２より大きい場合（Ｓ３２０：ＮＯ）、処理Ｓ３００が実行される。
【００８７】
キャリブレーション開始の指示が出力されると、制御回路３７はオフセット調整処理を実行する。このため、出力電圧Ｖｏｕｔのオフセットが抑制されることになる。
【００８８】
以上、本発明を適用したタッチスイッチ装置１０について説明した。本実施形態では、タッピングがない場合にオフセット調整処理が実行される。このため、出力電圧Ｖｏｕｔに含まれるオフセットを正しく制御することができる。
【００８９】
また、起動時にタッチスイッチ２０がタッチされている場合には、補正部７４がデータＤｐを補正する。したがって、タッピング判定部８１は、精度良くタッピングの有無を判定することができる。
【００９０】
また、補正部７４は、差Ｄｉｆｆが大きいほど、データＤｐが変化する割合が大きくなるよう、データＤｐを補正する。したがって、補正部７４は、短時間で精度よくデータＤｐを所望の値（データＡＤ１）に近づけることができる。
【００９１】
また、判定部９１は、データＡＤ０の大きさと、データＡＤ２の大きさとの差が所定のしきい値Ｂ２より大きい場合には、容量値Ｃｐの変更を指示しない。したがって、本実施形態では、指の接近等の影響を抑制しつつ、オフセットをキャンセルすることができる。
【００９２】
また、図１２に示すように、所定時間ＴＡ経過する前に、通常計測が実施される。したがって、タッチスイッチ２０のレスポンスを向上させることができる。
【００９３】
また、ハードウエアで構成された信号生成回路２１０を用いても、出力電圧Ｖｏｕｔに含まれるオフセットを正しく制御することができる。
【００９４】
また、信号生成回路２１０は、起動時にタッチスイッチ２０が触れられていても、出力電圧Ｖｏｕｔに含まれるオフセットを正しく制御することができる。
【００９５】
なお、上記実施例は本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物も含まれる。
【００９６】
例えば、タッチスイッチ２０の代わりに、タッチパネルが用いられていても良い。
【符号の説明】
【００９７】
１０  タッチスイッチ装置
２０  タッチスイッチ
２１，２２，２００  信号処理回路
２３  マイコン
３０  マルチプレクサ
３１  可変容量
３２  レジスタ
３３  駆動回路
３４  ＣＶ変換回路
３５  ＡＤコンバータ（ＡＤＣ）
３６  インターフェース（ＩＦ）回路
３７，２１１  制御回路
４０〜４４  コンデンサ
６０  メモリ
６１  ＣＰＵ
７０，３００  取得部
７１  計測部
７２  タッチタウン処理部
７３  校正処理部
７４  補正部
８０  タッチ判定部
８１  タッピング判定部８１
８２，３０３  調整部
９０  制御部
９１，３０１  判定部
２１０  信号生成回路
２２０  ラッチ回路
２２１〜２２４，２４０，２４１  比較回路
２３０，２３１  カウンタ
２５０  ＡＮＤ回路
２５１〜２５３  ＯＲ回路
２５４，２５５  インバータ
３０２  カウント部
ＳＷ１〜ＳＷ４  スイッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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